風壓變換和壓電效應的風能收集器-節能減排效益計算

ID:246796 · 發表于 2017-11-10 03:20

項目詳解：http://www.zg4o1577.cn/bbs/dpj-97985-1.html

結合現在的制作成本及將來可能的工業化生產，本裝置成本不超過200RMB。

從文獻中我們得到諧振管內聲能可達32W甚至更高，結合現有的實驗結果我們假設諧振管內聲能有10W。同樣也是文獻所得，壓電材料能量轉換效率通常可以在30%~40%的水平，在此我們取30%的能量轉換效率。再考慮能量傳輸過程中的一些損失，假定為5%。由以上假設可得本裝置理論輸出電能可達到：
P=10W×30%×95%=2.85W
(這個發電量足以支持相應傳感器或者其他小功率器件正常工作)
本裝置設計使用年限至少10年（實際使用壽命應該更長），那么在這10年中我們的發電量理論上可達到：
W=2.85W×10×365×24h=249 660Wh=249.66kWh••••••••••••••••（1）
那么，10年之內，為了獲得這些電能需要消耗多少干電池呢？
有網上查閱得到，一節5號1.5V南孚電池其電量大概有1 462mAh，價格為2.5元/節。
W_0=1.5V×1.462Ah=2.193Wh/節•••••••••••••••••••••••••••••••••••（2）

由（1）、（2）式，可以得到為了249.66kWh的電能需要
n= W/W_0 =(249 660Wh)/(2.193Wh/節)=113 844節
這些電池需要花費Money1=n×2.5元/節=113 844×2.5=284 610元
再考慮更換電池時的維護成本：
以10節為一組，每換更換一次假設需要10元的維護成本，那么總共花去維護成本為113 844元。
綜上可得，總共花去Money=284 610+113 844=398 454元

相比之下，我們一套裝置200RMB可以獲得將近40萬RMB的收益，以天然氣管道為例：

截至2003年底，我國天然氣輸送管道干線總長度約為1.8萬千米，主要分布在西南、華北和西北地區。另外，中國石油天然氣股份有限公司的母公司中國石油天然氣集團公司（CNPC）在一份刊登在該公司官方網站上的聲明中說，總部設在北京的中國石油天然氣股份有限公司計劃在2015年前建造橫貫全國的總長度達到2.1萬公里的天然氣管道，該公司迄今已建成2.2萬公里的天然氣管道，目前擁有的天然氣管道長度已占到全國天然氣管道總長度的大約80%。
按現有的天然氣管道長度來看，假如我們每十公里安置這樣一套裝置，那么我們的裝置將形成將近88 000萬的收益，未來可能的收益也將達到10億這樣的水平。當然這里存在著天然氣輸送管道是否有這個需求的問題，但是目前沒有不代表沒有這個需求，同時我們的裝置適用范圍特殊且廣，所以存在著巨大的潛在價值。

不僅節省了大量的人力物力，同時克服了一些惡劣環境維護困難的問題。

ID:61876 · 發表于 2017-11-10 11:52

其實就是風力發電，如果用高壓風機的氣流直接驅動壓電裝置，倒不如用高壓風機的氣流去直接驅動一個直流發電機來的效率高，進一步說倒不如用風能直接驅動直流電動機。所以說這樣的設想是得不償失的。

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風壓變換和壓電效應的風能收集器-節能減排效益計算

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